Программа Surveyor была программой НАСА , которая с июня 1966 года по январь 1968 года отправила семь роботизированных космических аппаратов на поверхность Луны . Ее главной целью была демонстрация возможности мягкой посадки на Луну. Аппарат Surveyor был первым американским космическим аппаратом, совершившим мягкую посадку на внеземное тело . Миссии предполагали, что аппарат должен был отправиться прямо на Луну по траектории удара, путешествие длилось от 63 до 65 часов и завершилось торможением чуть более трех минут до мягкой посадки. [1]
Программа была реализована Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL) для подготовки к программе «Аполлон» и началась в 1960 году. В 1961 году JPL выбрала компанию Hughes Aircraft для разработки системы космического корабля. [1] Общая стоимость программы Surveyor официально составила 469 миллионов долларов.
Пять из кораблей Surveyor успешно совершили мягкую посадку на Луну, включая первый. Два других потерпели неудачу: Surveyor 2 разбился на высокой скорости после неудачной коррекции на середине курса, а Surveyor 4 потерял связь (возможно, взорвавшись) за 2,5 минуты до запланированного приземления.
Все семь космических аппаратов все еще находятся на Луне; ни одна из миссий не включала их возвращение на Землю. Некоторые части Surveyor 3 были возвращены на Землю экипажем Apollo 12 , который приземлился недалеко от него в 1969 году. Камера с этого аппарата выставлена в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия. [2]
Программа выполнила несколько других услуг, помимо своей основной цели — демонстрации мягких посадок. Была продемонстрирована способность космических аппаратов делать корректировки на середине пути, а посадочные аппараты были оснащены приборами, помогающими оценить пригодность их мест посадки для посадок пилотируемых Аполлонов. Несколько космических аппаратов Surveyor имели роботизированные лопаты, предназначенные для проверки механики лунного грунта. До советской миссии Луна-9 (посадка за четыре месяца до Surveyor-1) и проекта Surveyor было неизвестно, насколько глубока пыль на Луне. Если пыль была слишком глубокой, то ни один астронавт не мог приземлиться. Программа Surveyor доказала, что посадки возможны. Некоторые из Surveyor также имели приборы альфа-рассеивания и магниты, которые помогали определять химический состав почвы.
Простая и надежная архитектура миссии была прагматичным подходом к решению самых критических задач космической инженерии того времени, а именно замкнутой системы управления и контроля конечного спуска, дросселируемых двигателей и радиолокационных систем, необходимых для определения высоты и скорости посадочного модуля. Миссии Surveyor были первыми, когда NASA испытывало такие системы в сложной тепловой и радиационной среде вблизи Луны.
Каждая миссия Surveyor состояла из одного беспилотного космического корабля, разработанного и построенного компанией Hughes Aircraft Company . Ракета-носитель была Atlas-Centaur , которая выводила корабль непосредственно на транслунную траекторию полета. Корабль не вращался вокруг Луны по достижении ее, а непосредственно замедлялся с траектории удара со скорости 2,6 км/с относительно Луны, прежде чем запустить тормозные двигатели для мягкой посадки примерно через 3 минуты 10 секунд.
Планировалось, что каждый корабль замедлится примерно до 110 м/с (4% скорости до включения тормозного двигателя) с помощью основного твердотопливного тормозного двигателя, который работал в течение 40 секунд, начиная с высоты 75,3 км над Луной, а затем был сброшен вместе с радиолокационным блоком на высоте 11 км от поверхности. Оставшаяся часть полета к поверхности, длившаяся около 2,5 минут, была выполнена с помощью меньших доплеровских радиолокационных блоков и трех двигателей верньера, работающих на жидком топливе, подаваемом в них с использованием сжатого гелия. (Успешный профиль полета Surveyor 5 получил несколько сокращенную последовательность полета верньера в результате утечки гелия). Последние 3,4 метра до поверхности были пройдены в свободном падении с нулевой скорости на этой высоте после того, как двигатели верньера были выключены. Это привело к скорости приземления около 3 м/с. Свободное падение на поверхность было попыткой избежать загрязнения поверхности взрывом ракеты.
Surveyor 1 потребовалось в общей сложности около 63 часов (2,6 дня), чтобы достичь Луны, а Surveyor 5 потребовалось 65 часов (2,7 дня). Стартовый вес (при выведении на поверхность Луны) семи Surveyor варьировался от 995,2 кг (2194 фунта) до 1040 кг (2290 фунтов), а их посадочный вес (за вычетом топлива, сброшенного тормозного двигателя и радиолокационного блока) варьировался от 294,3 кг (649 фунтов) до 306 кг (675 фунтов).
Surveyor 1 был запущен 30 мая 1966 года и отправлен прямо на траекторию к Луне без какой-либо парковочной орбиты . Его тормозные двигатели были выключены на высоте около 3,4 метра над поверхностью Луны. Surveyor 1 свободно упал на поверхность с этой высоты и приземлился на лунную поверхность 2 июня 1966 года в Океане Бурь . Это место было в 2°28′26″S 43°20′20″W / 2.474°S 43.339°W / -2.474; -43.339 . [3] Это в северо-восточной части большого кратера, называемого Флемстид P (или Кольцо Флемстида ). Сам Флемстид находится внутри Флемстид P с южной стороны.
Surveyor 1 передавал видеоданные с Луны, начиная с момента его посадки и до 14 июля 1966 года, но с периодом бездействия в течение двухнедельной лунной ночи с 14 июня 1966 года по 7 июля 1966 года.
Возврат инженерной информации (температуры и т. д.) с Surveyor 1 продолжался до 7 января 1967 года с несколькими перерывами в лунные ночи. Космический аппарат передал данные о движении Луны, которые будут использованы для уточнения карты ее орбитального пути вокруг Земли, а также для лучшего определения расстояния между двумя мирами. [4]
Surveyor 2 был запущен 20 сентября 1966 года. Ошибка коррекции на середине курса привела к потере управления космическим аппаратом. [5] [6] Связь с космическим аппаратом была потеряна в 9:35 UTC, 22 сентября . [6]
Запущенный 17 апреля 1967 года, Surveyor 3 приземлился 20 апреля 1967 года в районе Mare Cognitum Океана Бурь (S3° 01' 41.43" W23° 27' 29.55"), в небольшом кратере, который впоследствии был назван Surveyor . Он передал на Землю 6315 телевизионных изображений, включая первые изображения, показывающие, как выглядит планета Земля с поверхности Луны . [7]
Surveyor 3 был первым космическим аппаратом, который непреднамеренно оторвался от поверхности Луны, что он сделал дважды из-за аномалии с посадочным радаром Surveyor, который не отключил двигатели верньера, но поддерживал их включенными в течение первого приземления и после него. Было обнаружено, что телевизионные и телеметрические системы Surveyor 3 были повреждены его незапланированными посадками и взлетами. [2]
Surveyor 3 посетили астронавты Apollo 12 Пит Конрад и Алан Бин в ноябре 1969 года, и он остаётся единственным зондом, который посетили люди в другом мире . Астронавты Apollo 12 извлекли несколько компонентов Surveyor 3, включая телевизионную камеру, и вернули их на Землю для изучения. [8]
Запущенный 14 июля 1967 года, Surveyor 4 потерпел крушение после безупречной миссии; телеметрический контакт был потерян за 2,5 минуты до приземления. Твердотопливный тормозной двигатель мог взорваться ближе к концу запланированного сгорания. [9] Планируемой целью посадки был Sinus Medii (Central Bay) в точке с координатами 0,4° северной широты и 1,33° западной долготы.
Surveyor 5 был запущен 8 сентября 1967 года с мыса Канаверал. [10] Он приземлился на Море Спокойствия 11 сентября 1967 года. Космический корабль передавал превосходные данные для всех экспериментов с момента приземления до 18 октября 1967 года, с интервалом отсутствия передачи с 24 сентября по 15 октября 1967 года, в течение первой лунной ночи. Передачи принимались до 1 ноября 1967 года, когда произошло отключение на вторую лунную ночь. Передачи были возобновлены на третий и четвертый лунные дни, а последняя передача состоялась 17 декабря 1967 года. Всего на Землю было передано 19 118 изображений. [11]
Surveyor 6 был первым космическим аппаратом, который планировалось запустить с поверхности Луны. [12]
Он был запущен 7 ноября 1967 года и приземлился 10 ноября 1967 года в Sinus Medii (рядом с местом крушения Surveyor 4 ). Успешное завершение этой миссии удовлетворило обязательства программы Surveyor перед проектом Apollo.
Двигатели Surveyor 6 были перезапущены и работали в течение 2,5 секунд во время первого лунного старта 17 ноября в 10:32 UTC. Это создало 150 фунтов силы (700 Н) тяги и подняло аппарат на 12 футов (4 м) от лунной поверхности. После перемещения на запад на восемь футов (2,5 м) космический аппарат снова успешно совершил мягкую посадку и продолжил функционировать в соответствии с проектом. 24 ноября 1967 года космический аппарат был выключен на двухнедельную лунную ночь. Контакт был установлен 14 декабря 1967 года, но никаких полезных данных получено не было.
Surveyor 7 был запущен 7 января 1968 года и приземлился на лунную поверхность 10 января 1968 года на внешнем крае кратера Тихо . Эксплуатация космического корабля началась вскоре после мягкой посадки. 20 января, когда корабль все еще находился в дневном свете, телевизионная камера ясно увидела два лазерных луча, направленных на него с ночной стороны полумесяца Земли, один из Национальной обсерватории Китт-Пик, Тусон, Аризона, а другой из Столовой горы в Райтвуде, Калифорния. [13] [14]
Операции на второй лунный день проводились с 12 по 21 февраля 1968 года. Цели миссии были полностью выполнены операциями космического корабля. Батарея была повреждена в первую лунную ночь, и впоследствии связь была спорадической. Связь с Surveyor 7 была потеряна 21 февраля 1968 года. [15]
.jpg/1280px-Surveyor-Model_1_(NASA).jpg)
Surveyor-Model были универсальными имитаторами массы, [16] [17] в то время как Surveyor SD имел ту же структуру, что и настоящие посадочные модули Surveyor, со всем оборудованием, замененным фиктивными грузами. [18] Они служили для проверки характеристик ракеты-носителя Atlas-Centaur и не предназначались для достижения Луны. [16] [17] [18]
Из семи миссий Surveyor пять были успешными.
Во время миссий Surveyor Соединенные Штаты активно участвовали в космической гонке с Советским Союзом . Таким образом, приземление Surveyor 1 в июне 1966 года, всего через четыре месяца после приземления советского зонда Luna 9 в феврале, было признаком того, что программы находились на схожих стадиях. [19]
